Cinématique : translation, rotation et composition de mouvements

La cinématique décrit les mouvements sans se préoccuper des forces qui les provoquent. En translation rectiligne, tous les points du solide ont la même vitesse et la même trajectoire rectiligne : par exemple un tiroir coulissant dans sa glissière. En rotation autour d'un axe fixe, chaque point décrit un cercle centré sur l'axe ; la vitesse d'un point est v = R × ω, où ω est la vitesse angulaire en rad/s. Par exemple, le bout d'une pale d'éolienne de 40 m tournant à 2 rad/s a une vitesse de 80 m/s. La composition de mouvements intervient quand un solide se déplace par rapport à un autre lui-même en mouvement : V(M ∈ S₁/R₀) = V(M ∈ S₁/S₂) + V(M ∈ S₂/R₀). C'est le cas d'un passager marchant dans un train : sa vitesse par rapport au sol est la somme de sa vitesse de marche et de celle du train. Le champ des vitesses d'un solide en mouvement plan est caractérisé par le centre instantané de rotation (CIR), point de vitesse nulle à un instant donné.